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多效精餾
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參數(shù)
多效精餾的原理
多效精餾是通過擴(kuò)展工藝流程，來降低精餾操作能耗的一種途徑。其基本原理是：重復(fù)使用供給精餾塔的能量，以提高熱力學(xué)效率。具體做法是：以多塔代替單塔，將一個(gè)分離任務(wù)分解為由若干個(gè)操作壓力不同的塔來完成，每一個(gè)精餾塔成為一效，將前一效塔頂蒸汽作為后一效塔底再沸器的加熱蒸汽，以此類推直至最后一個(gè)塔，如下圖所示：
多效精餾原理圖
在多效精餾過程中，各塔的操作壓力不同，前一效壓力高于后一效壓力，前一效塔頂蒸汽冷凝溫度略高于后一效塔釜液的沸點(diǎn)溫度。
因此，多效精餾充分利用了冷熱介質(zhì)之間過剩的溫差，特點(diǎn)在于其能位不是一次性降級(jí)的，而是逐塔逐級(jí)降低的。這樣，在整個(gè)流程中，只需第一效加入新鮮蒸汽，最后一效加入冷凝介質(zhì)，而中間各塔則不再需要外加蒸汽和冷凝介質(zhì)，由此達(dá)到了節(jié)能的目的。(P1> P2>…> PN)
多效精餾流程
多效精餾的工藝流程根據(jù)加熱蒸汽和物料的流向不同，通常分為三大類: 并(順)流(從高壓塔進(jìn)料)、逆流(從低壓塔進(jìn)料)和平流(每效均有進(jìn)料)。
多效精餾的節(jié)能效果和效數(shù)
一般來說，多效精餾的節(jié)能效果是以其效數(shù)來決定的。理論上，與單塔相比，雙塔組成的雙效精餾的節(jié)能效果為50%，而三效精餾的節(jié)能效果為67%，四效精餾節(jié)能效果為75%，由此類推，對(duì)于N效精餾，其節(jié)能效果為：
式中 η 為節(jié)能效果，N為效數(shù)。
由此可以看到同樣增加一個(gè)塔，從單塔精餾到雙塔精餾的節(jié)能效果可達(dá)50%，而從三效精餾到四效精餾的節(jié)能效果僅增加了8%，所以在采用多效精餾節(jié)能時(shí)，要考慮到節(jié)省的能量與增加的設(shè)備投資間的關(guān)系。在效數(shù)達(dá)到一定程度后，再增加效數(shù)時(shí)節(jié)能效果已不太明顯。
需要說明的是，上述的節(jié)能效果為理論值，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)則要低于理論值。隨著效數(shù)的增加，加熱蒸汽的消耗量減少，操作費(fèi)用降低，但同時(shí)設(shè)備投資費(fèi)增大。同時(shí)效數(shù)的增加又使傳熱溫差減小，傳熱面積增大，故換熱器的投資也增大。因此應(yīng)在全面權(quán)衡節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上確定，通常多采用雙效精餾，個(gè)別流程采用三效精餾，極少超過三效精餾。
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